Comment gérer la photopériode pour augmenter le rendement des cultures
La gestion de la photopériode est une condition essentielle pour obtenir des rendements élevés lors de la culture en intérieur comme sous serre. Vous découvrirez comment les variations de la durée du jour et de la nuit influencent les plantes et comment les exploiter pour la culture en intérieur, en extérieur ou sous serre. Nous vous présenterons également plusieurs techniques avancées utilisées par les cultivateurs professionnels et commerciaux.
L’alternance du jour et de la nuit est un facteur important pour la vie sur Terre. Les plantes comme les animaux réagissent aux variations de la durée de la lumière du jour et de l’obscurité (la photopériode) par des réactions physiologiques ou comportementales. Chez les animaux, la durée du jour influence par exemple la coloration du pelage et du plumage, la migration ou le début de la période de rut ou d’hibernation. Pour de nombreuses espèces végétales, les variations de la photopériode constituent un facteur régulateur qui contrôle leur floraison.
La photopériode
La photopériode désigne le nombre d’heures de lumière et d’obscurité au cours d’une journée. La photopériode naturelle varie au cours de l’année en fonction de la position géographique. À l’équateur, les variations de la photopériode au cours de l’année sont minimes et la journée se divise toute l’année en environ 12 heures de lumière et 12 heures d’obscurité. Dans l’hémisphère nord, le jour le plus long de l’année (le solstice d’été) a lieu vers le 21 juin. Après cette date, les jours raccourcissent (c’est-à-dire que les nuits s’allongent) jusqu’au 21 décembre (le solstice d’hiver). Dans l’hémisphère sud, la situation est inversée (le jour le plus long a lieu le 21 décembre et le plus court le 21 juin).
Comment les plantes savent-elles que le soleil se couche ?
De nombreuses espèces à fleurs (angiospermes) sont dotées de protéines photoréceptrices, comme le phytochrome, grâce auxquelles les plantes peuvent percevoir les variations saisonnières de la durée de la photopériode. Le phytochrome existe chez les plantes sous deux formes : la forme active Pfr et la forme inactive Pr. La lumière rouge émise par le soleil pendant la journée transforme la forme inactive Pr en forme active Pfr. À l’approche du coucher du soleil, la proportion de lumière rouge lointaine (far-red) augmente, ce qui transforme à nouveau Pfr en Pr. Par ailleurs, Pfr peut être transformé en Pr lors d’un processus appelé « dark reversion », qui se produit pendant une longue période d’obscurité. Le système de conversion du phytochrome permet aux plantes de reconnaître si la nuit est arrivée.
La manipulation du rapport entre la lumière rouge et la lumière rouge lointaine permet d’influencer la floraison des plantes. Il a été constaté que les plantes fleurissent plus tard lorsqu’elles sont exposées à une plus grande quantité de lumière rouge. Des expériences ont également démontré que la floraison peut être inhibée en éclairant les plantes avec une lumière rouge au milieu de la nuit. Pour les plantes de jours courts, cela signifie qu’elles ne fleuriront pas si elles sont exposées à la lumière pendant quelques minutes au cours de la nuit. Les plantes de jours longs, en revanche, peuvent fleurir même lorsqu’elles sont éclairées par une lumière rouge pendant la nuit.
Espèces végétales de jours courts et de jours longs
La manipulation de la photopériode est l’un des outils fondamentaux permettant aux cultivateurs de contrôler la croissance des plantes et de maximiser le rendement des cultures, principalement lors de la culture en intérieur (dans des tentes ou des pièces fermées), mais aussi sous serre et en extérieur. Grâce à l’occultation ou à l’éclairage supplémentaire, les cultivateurs peuvent accélérer ou retarder la floraison, prolonger la période de croissance végétative ou maintenir durablement les plantes en phase végétative à des fins de bouturage.
On distingue les plantes de jours courts, qui fleurissent lorsque les jours raccourcissent et que les nuits s’allongent, et les plantes de jours longs, chez lesquelles l’allongement du jour et le raccourcissement de la nuit accélèrent le début de la floraison. La troisième catégorie est celle des plantes neutres, dont la floraison n’est pas influencée par la photopériode. Les plantes de jours longs et de jours courts sont ensuite réparties en plantes facultatives et obligatoires, selon leur réaction à la photopériode.
- Les plantes obligatoires de jours courts ne fleurissent que lorsque les nuits sont longues (plus de 12 heures) et les jours courts. Cette catégorie comprend notamment le haricot hyacinthe, le poinsettia et le chrysanthème.
- Les plantes facultatives de jours courts fleurissent plus tôt lorsque la photopériode est courte, mais elles fleurissent également quelle que soit la durée du jour. Cette catégorie comprend notamment la ficoïde ou le plantain.
- Les plantes obligatoires de jours longs ne fleurissent que lorsque les jours sont longs et les nuits courtes (moins de 12 heures). Cette catégorie comprend notamment le fuchsia, l’aster de Chine et l’immortelle.
- Les plantes facultatives de jours longs fleurissent plus tôt lorsque les jours sont longs, mais elles fleurissent quelle que soit la durée du jour. Cette catégorie comprend notamment la sauge ou le calendula.
Méthodes de gestion de la photopériode
Occultation
L’objectif de l’occultation est de réduire la photopériode à la durée souhaitée, ce qui est particulièrement utile pour les espèces de jours courts cultivées en extérieur ou sous serre. L’occultation permet aux plantes de jours courts de fleurir plus tôt que ne le permettrait la lumière naturelle. Il est également possible de couvrir des plantes entières (avec certaines difficultés), mais la solution la plus appropriée consiste à occulter les plantes dans des serres conçues à cet effet.
Éclairage supplémentaire
L’utilisation de lampes horticoles pour compléter la lumière naturelle est le plus souvent pratiquée par les cultivateurs sous serre ou en extérieur. L’éclairage artificiel peut être utilisé pour prolonger la durée du jour (la période d’éclairage), ce qui est utile aussi bien pour les plantes de jours courts (pour retarder la floraison) que pour les plantes de jours longs (pour accélérer la floraison). L’éclairage supplémentaire peut également servir à interrompre la nuit, ce qui empêche les plantes de fleurir.
Éclairage artificiel
Lors de la culture de plantes entièrement sous éclairage artificiel dans un grow box ou une salle de culture, la photopériode dépend entièrement du cultivateur. La plupart des cultivateurs laissent les lampes allumées 16 à 18 heures pendant la phase végétative et 12 heures pendant la floraison. Cela suppose toutefois qu’ils cultivent des plantes de jours courts ou des plantes neutres à la photopériode. Auparavant, lors du passage à la floraison, il était nécessaire de remplacer la lampe à décharge à lumière bleue destinée à la croissance par un éclairage de floraison d’une autre longueur d’onde. Cependant, les luminaires LED modernes simulent beaucoup mieux la lumière du jour que l’ancienne technologie au sodium.
Vous souhaitez en savoir plus sur l’éclairage destiné à la culture des plantes et sur d’autres astuces pour la culture en intérieur ? N’hésitez pas à consulter notre blog.